2025屆高考化學一輪復(fù)習課時作業(yè)10碳硅及其化合物含解析_第1頁
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文檔簡介

PAGE8-課時作業(yè)10碳、硅及其化合物一、選擇題1.宋代五大名窯分別為:鈞窯、汝窯、官窯、定窯、哥窯。其中鈞窯以“入窯一色,出窯萬彩”的奇妙窯變著稱。下列關(guān)于陶瓷的說法不正確的是()A.窯變是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色改變B.氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料C.高品質(zhì)的瓷器晶瑩剔透,屬于純凈物D.陶瓷屬于硅酸鹽材料,耐酸堿腐蝕,但是不能用來盛裝氫氟酸2.科技的進步為二氧化碳資源化利用供應(yīng)了廣袤的前景。下列說法錯誤的是()A.CO2是自然界碳循環(huán)中的重要物質(zhì)B.CO2加氫轉(zhuǎn)化為乙烯,CO2被還原C.CO2電催化時,在陽極轉(zhuǎn)化為燃料D.CO2與環(huán)氧丙烷可合成可降解塑料3.碳及其化合物與科學、技術(shù)、社會、環(huán)境親密相關(guān)。下列有關(guān)說法中正確的是()A.12C、13C、14C、C60、石墨烯、金剛石都是碳的同素異形體,用途廣泛B.用二氧化碳合成可降解的聚碳酸酯塑料,可以實現(xiàn)“碳”的循環(huán)利用C.石墨烯和碳纖維都是新型有機高分子材料D.碳納米管是一種有機合成纖維,其比表面積大,可用作新型儲氫材料4.下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是()①水玻璃是一種礦物膠,既不易燃燒也不受腐蝕②水泥、玻璃、沙子都是硅酸鹽制品③高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維④陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料A.①②B.②③C.①④D.③④5.新材料的新秀——石墨烯、氧化石墨烯已成為物理、化學、材料科學探討的國際熱點課題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A.石墨烯是一種新型化合物B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物C.二者和石墨都是碳的同素異形體D.氧化石墨烯具有肯定的親水性6.甲氣體可發(fā)生如下改變:甲氣體eq\o(→,\s\up7(通過灼熱的炭層))乙氣體eq\o(→,\s\up7(通過灼熱的炭層))丙氣體eq\o(→,\s\up7(通過灼熱的CuO))乙氣體eq\o(→,\s\up7(通過澄清石灰水))丁固體。則甲、乙、丙、丁分別為()A.CO2、CO、O2、CaOB.O2、CO、CO2、CaCO3C.O2、CO2、CO、CaCO3D.CO、CO2、O2、Ca(OH)27.硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說法正確的是()A.硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B.粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C.反應(yīng)Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑中,Si為氧化劑D.硅能與氫氟酸反應(yīng),則硅可以與鹽酸反應(yīng)8.下列敘述正確的是()A.高溫下二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳,說明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸強B.陶瓷、玻璃、水泥容器都能貯存氫氟酸C.石灰抹墻、水泥砌墻的硬化過程原理相同D.玻璃窯中出來的氣體的主要成分是二氧化碳9.下列說法不正確的是()A.SiO2能與HF反應(yīng),因此可用HF刻蝕玻璃B.向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀鹽酸制備硅酸凝膠C.氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料,化學式為Si3N4D.石英是良好的半導(dǎo)體材料,可以制成光電池,將光能干脆轉(zhuǎn)化成電能10.科學家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示:容器①中進行的反應(yīng)①為Si(粗)+3HCl(g)=SiHCl3(l)+H2(g);容器②中進行的反應(yīng)②為SiHCl3+H2=Si(純)+3HCl。下列說法正確的是()A.該工藝流程的優(yōu)點是部分反應(yīng)物可循環(huán)運用B.最好用分液的方法分別Si和SiHCl3C.反應(yīng)①和②中HCl均作氧化劑D.反應(yīng)①和②均屬于可逆反應(yīng)11.碳和碳的化合物間的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是()A.由碳酸轉(zhuǎn)化成X肯定要在加熱條件下進行B.由碳轉(zhuǎn)化為X肯定發(fā)生的是化合反應(yīng)C.物質(zhì)X肯定是二氧化碳D.若使一氧化碳轉(zhuǎn)化成X,只能通過一氧化碳在空氣(或氧氣)中燃燒獲得12.如何解決好碳排放問題是關(guān)系到人類可持續(xù)發(fā)展的重大課題之一。目前,采納較多的方法是對二氧化碳進行捕集封存和富集再利用。下列與二氧化碳有關(guān)的敘述正確的是()A.CO2是形成酸雨的主要物質(zhì)B.CO2導(dǎo)致溫室效應(yīng),是一種大氣污染物C.CO2(g)+C(s)eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO(g)ΔH>0,高溫有利于該反應(yīng)自發(fā)進行D.試驗室常用大理石與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳二、非選擇題13.青花瓷胎體的原料——高嶺土[Al2Si2O5(OH)x],可摻進瓷石制胎,青花瓷釉料的成分主要是鉀長石(KAlSi3O8),在1300℃左右一次燒成的釉可形成精致的青花瓷。(1)下列說法正確的是________(填選項字母)。A.高嶺土分子中x=2B.鉀長石能完全溶解在鹽酸中形成澄清的溶液C.燒制青花瓷過程中發(fā)生了困難的物理改變和化學改變D.青花瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產(chǎn)品(2)在“南澳一號”考古直播過程中,需用高純度SiO2制造的光纖。下圖是用海邊的石英砂(含氯化鈉、氧化鋁等雜質(zhì))制備二氧化硅粗產(chǎn)品的工藝流程。①洗滌石英砂的目的是_______________________________。②在以上流程中,要將洗凈的石英砂研磨成粉末,目的是__________________________________________________________。③工業(yè)上常用純凈石英砂與C在高溫下發(fā)生反應(yīng)制造粗硅,粗硅中含有SiC,其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為1∶1。下列說法正確的是________(填選項字母)。A.SiC性質(zhì)穩(wěn)定,能用于制造抗高溫水泥B.制造粗硅時的反應(yīng)為2SiO2+5Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si+SiC+4CO↑C.在以上流程中,將鹽酸改為NaOH溶液,也可達到目的D.純凈的SiO2只能用于制造光導(dǎo)纖維14.硅是帶來人類文明的重要元素之一,從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)建了一個又一個奇跡。(1)新型陶瓷Si3N4的熔點高、硬度大、化學性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上可以采納化學氣相沉積法,在H2的愛護下,使SiCl4與N2反應(yīng)生成Si3N4沉積在石墨表面,寫出該反應(yīng)的化學方程式:________________________________。(2)一種工業(yè)用硅(含少量鉀、鈉、鐵、銅的氧化物),已知硅的熔點是1420℃,高溫下氧氣及水蒸氣能明顯腐蝕氮化硅。一種合成氮化硅的主要工藝流程如下:①凈化N2和H2時,銅屑的作用是________________________________,硅膠的作用是__________________________。②在氮化爐中發(fā)生反應(yīng)3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s)+3O2(g)ΔH=-727.5kJ·mol-1,起先時,嚴格限制氮氣的流速以限制溫度的緣由是________________;體系中要通入適量的氫氣是為了________________。③X可能是________________(填“鹽酸”“硝酸”“硫酸”或“氫氟酸”)。課時作業(yè)10碳、硅及其化合物1.解析:不同的金屬氧化物顏色可能不同,在高溫下,釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色改變稱為窯變,故A正確;新型無機非金屬材料主要有先進陶瓷、非晶體材料、人工晶體、無機涂層,無機纖維等,氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料,故B正確;瓷器主要是黏土燒結(jié)而成,瓷器中含有多種硅酸鹽和二氧化硅,是混合物,故C錯誤;HF能與二氧化硅反應(yīng),陶瓷的成分是硅酸鹽和二氧化硅,所以陶瓷不能用來盛裝氫氟酸,故D正確。答案:C2.解析:含碳燃料燃燒以及動植物呼吸都會產(chǎn)生二氧化碳,植物光合作用消耗二氧化碳,所以CO2是自然界碳循環(huán)中的重要物質(zhì),故A正確;CO2加氫轉(zhuǎn)化為乙烯,C為化合價降低,CO2得電子,被還原,故B正確;CO2中C為+4價,只能發(fā)生得電子的還原反應(yīng),CO2在陰極得電子轉(zhuǎn)化為燃料,陽極為失電子的氧化反應(yīng),故C錯誤;CO2與環(huán)氧丙烷發(fā)生加聚反應(yīng),可合成可降解塑料,故D正確。答案:C3.解析:12C、13C、14C都是碳元素的三種核素,不是同素異形體,A項錯誤;用CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料,可以實現(xiàn)“碳”的循環(huán)利用,B項正確;石墨烯、碳纖維、碳納米管都是碳的單質(zhì),是無機非金屬材料,不是有機材料,C、D錯誤。答案:B4.解析:水玻璃是Na2SiO3的水溶液,可用作防火劑和防腐劑,①正確;光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2,③不正確。答案:C5.解析:石墨烯是碳的單質(zhì),A錯誤;氧化石墨烯因為還含有氫元素,故不是石墨烯的氧化物,也不是碳的同素異形體,B、C錯誤;由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有羥基和羧基等親水基團,所以具有肯定的親水性,D正確。答案:D6.解析:以丙氣體為突破口,丙通過灼熱的CuO后,生成的乙氣體可與澄清石灰水反應(yīng)生成固體,說明乙是CO2,則反推丙是CO,則甲是O2,丁是CaCO3。答案:C7.解析:由粗硅制備單晶硅的過程一般為Sieq\o(→,\s\up7(Cl2))SiCl4eq\o(→,\s\up7(H2))Si+HCl,都是氧化還原反應(yīng),B項錯誤;硅不能與鹽酸反應(yīng),D項錯誤。答案:A8.解析:高溫下相互反應(yīng)不能說明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸強,應(yīng)依據(jù)溶液中進行的反應(yīng)來推斷,A錯誤;陶瓷、玻璃、水泥的主要成分都是硅酸鹽,其中含有的二氧化硅都能和氫氟酸反應(yīng),B錯誤;水泥的硬化是一個困難的物理化學過程,石灰抹墻的硬化是氫氧化鈣和二氧化碳生成碳酸鈣反應(yīng),所以硬化過程原理不同,C錯誤;由Na2CO3+SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3+CO2↑,CaCO3+SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3+CO2↑可知,玻璃窯中出來的氣體的主要成分是二氧化碳,D正確。答案:D9.解析:氫氟酸與二氧化硅反應(yīng)生成四氟化硅和水,故HF可用于刻蝕玻璃,故A正確;鹽酸的酸性強于硅酸,所以向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀鹽酸可制備硅酸凝膠,故B正確;依據(jù)N的非金屬性強于Si及化合物中正負化合價的代數(shù)和為0的原則,得氮化硅的化學式為Si3N4,故C正確;晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料,可以制成光電池,將光能干脆轉(zhuǎn)化成電能,而不是二氧化硅,故D錯誤。答案:D10.解析:從反應(yīng)流程簡單看出,HCl可循環(huán)運用,A項正確;Si為固體,SiHCl3為液體,用過濾法分別,B項錯誤;反應(yīng)①中HCl作氧化劑,反應(yīng)②中HCl為氧化產(chǎn)物,C項錯誤;反應(yīng)①和②都不是可逆反應(yīng),D項錯誤。答案:A11.解析:由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知,碳酸分解生成二氧化碳,二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,故X是二氧化碳,碳能與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,C與少量氧氣反應(yīng)生成CO,CO與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳,碳酸鈣分解生成二氧化碳和CaO,CaO與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣。答案:C12.解析:CO2不是大氣污染物,也不能形成酸雨,A、B錯;C項為熵增的吸熱反應(yīng),高溫有利于自發(fā)進行。答案:C13.解析:(1)A項,依據(jù)正負化合價代數(shù)和等于零的原則,可得6+8-10-x=0,解得x=4。B項,鉀長石與鹽酸反應(yīng)后不能形成澄清的溶液。C項,依據(jù)水泥制造過程可推想出燒制青花瓷過程中發(fā)生了困難的物理改變和化學改變。D項,青花瓷、玻璃、水泥符合硅酸鹽產(chǎn)品的特點,是硅酸鹽產(chǎn)品。(2)①石英砂中含有易溶于水的NaCl雜質(zhì),洗滌石英砂可使NaCl與SiO2分別。②將純凈的石英砂研磨后能增大物質(zhì)的表面積,從而增大反應(yīng)物與鹽酸的接觸面積,增大反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率。③A項,依據(jù)SiC中元素的價態(tài)可知,SiC具有還原性,在高溫下仍能在O2中燃燒生成SiO2和CO2,因此不能用于制造抗高溫水泥。B項,粗硅中含有SiC,其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為1∶1,依據(jù)原子守恒,可將題述信息轉(zhuǎn)化為如下反應(yīng):2SiO2+5Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si+SiC+4CO↑。C項,因SiO2、Al2O3都能溶解在NaOH溶液中,無法實現(xiàn)二者的分別。D項,純凈的SiO2還可用于制造光學玻璃等。答案:(1)CD(2)①除去石英砂中的NaCl雜質(zhì)②增大反應(yīng)物之間的接觸面積,增大反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率③B14.解析:(1)依據(jù)原子個數(shù)守恒可寫出化學方程式3SiCl4+2N2+6H2=Si3N4+12HCl。(2)①由于氧氣和水蒸氣都能腐蝕氮化硅,而氮氣和氫氣中含有水蒸氣和氧氣,所以銅屑的作用是除去氧氣

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